PKCS7 / PKCS5 填充算法

PKCS7

PKCS7是当下各大加密算法都遵循的填充算法，且 OpenSSL 加密算法簇的默认填充算法就是 PKCS7。

其实PKCS7理解起来很是简单，使用需填充长度的数值 paddingSize 所表示的ASCII码 paddingChar = chr(paddingSize)对数据进行冗余填充。

为何是冗余填充呢？由于即使你的数据长度符合blockSize的整数倍时，也须要填充，填充的长度反而是最大的，要填充blockSize个char(blockSize)字符在数据尾部，这样牺牲了数据长度的作法是为了更为灵活透明的去解包数据，发送端和接收端不须要约定好blockSize，接收端总能经过数据包的最后一个字符获得填充的数据长度。

当咱们拿到一串PKCS7填充的数据时，取其最后一个字符paddingChar，此字符的ASCII码的十进制ord(paddingChar)即为填充的数据长度paddingSize，读取真实数据时去掉填充长度便可substr(content, 0, -paddingSize)。

填充示例，好比数据块blockSize为 8

h<0x07><0x07><0x07><0x07><0x07><0x07><0x07> 7
he<0x06><0x06><0x06><0x06><0x06><0x06> 6
hel<0x05><0x05><0x05><0x05><0x05> 5
hell<0x04><0x04><0x04><0x04> 4
hello<0x03><0x03><0x03> 3
hello <0x02><0x02> 2
hello w<0x01> 1
hello wo<0x08><0x08><0x08><0x08><0x08><0x08><0x08><0x08> 8 // 数据块
hello wor<0x07><0x07><0x07><0x07><0x07><0x07><0x07> 7
hello word<0x06><0x06><0x06><0x06><0x06><0x06> 6

实现：

/**
 * PKCS7填充
 * @param string $content    待填充内容
 * @param int    $block_size 待填充内容数据块长度
 */
function pkcs7_padding($content, $block_size)
{
    if (255 < $block_size || 0 >= $block_size) {
        throw new \Exception("the block size pkcs7 can padding is (0 ~ 255] ");
    }

    // 待填充的长度
    $padding_size = $block_size - (strlen($content) % $block_size);
    // 待填充的字符
    $padding_char = chr($padding_size);
    $content .= str_repeat($padding_char, $padding_size);

    return $content;
}

/**
 * 移除PKCS7
 * @param string $content
 * @return string
 */
function pkcs7_strip($content)
{
    $padding_char = substr($content, -1);
    $padding_size = ord($padding_char);
    $content      = substr($content, 0, -$padding_size);

    return $content;
}

$content = pkcs7_padding("hello", $block_size);
echo pkcs7_strip($content);

PKCS5

pkcs5做为pkcs7的子集算法，概念上没有什么区别，只是在blockSize上固定为 8 位，即数据始终会被切割成 8 个字节的数据块，而后计算须要填充的长度。pkcs7的填充长度blockSize是 1~255。